Внешние вещественные связи 4 страница

¹ Шипов Г.И. Теория физического вакуума. Новая парадигма. — М.: НТ-Центр, 1993.

¹ Шипов Г.И. Указ. соч. С. 131.

5 Концепции современного естествознания

ный случай чисто полевого образования при стремлении массы (или заряда) этого образования к постоянной величине. В данном пре­дельном случае происходит возникновение корпускулярно-волно-вого дуализма. Поскольку в квантовой теории не учитывался относи­тельный характер физических полей, обусловленный вращением, то квантовая теория не была полной. В работах Г. И. Шилова подтвер­дилась догадка Эйнштейна о том, что более совершенная квантовая теория может быть найдена на пути расширения принципа относи­тельности.

В основном состоянии абсолютный вакуум имеет нулевые сред­ние значения момента импульса и других физических характери­стик и в невозмущенном состоянии ненаблюдаем. Разные состоя­ния вакуума возникают при его флуктуациях.

Если источником возмущения является заряд д, то его состоя­ние проявляется как электромагнитное поле.

Если источником возмущения является масса т, то состояние вакуума характеризуется как гравитационное поле, что впервые бы­ло высказано А.Д. Сахаровым (1921—1989)¹.

Если источником возмущения является спин, то состояние ва­куума интерпретируется как спиновое, или торсионное, поле.

Факт существования в природе торсионных полей к настоящему времени подтвержден многочисленными экспериментами. Физиче­ские свойства торсионных полей уникальны²:

• взаимодействие торсионных квантовых вихрей носит не энер­
гетический, а чисто информационный характер, и, следова­
тельно, на них не распространяется вытекающий из теории
относительности запрет на существование сверхсветовых ско­
ростей. Торсионные поля распространяются мгновенно, что
подтверждено в экспериментах НА. Козырева, М.М. Лаврен­
тьева, А.Ф. Пугача и др.;

• торсионные поля проходят через некоторые физические сре­
ды без взаимодействия с ними;

• у торсионных полей, в отличие от электромагнитных и грави­
тационных, отсутствует зависимость их интенсивности от рас­
стояния.

Поскольку физический вакуум — это динамическая система, обладающая интенсивными флуктуациями, физики полагают, что вакуум является источником материи и энергии, как уже реализо­ванных во Вселенной, так и находящихся в скрытом состоянии. По словам академика Г.И. Наана, «вакуум есть все, и все есть вакуум».

5.3. Мегамир: современные астрофизические и космологические концепции

Мегамир, или космос, современная наука рассматривает как взаимодействующую и развивающуюся систему всех небесных тел. Мегамир имеет системную организацию в форме планет и планет­ных систем, возникающих вокруг звезд и звездных систем — га­лактик.

Все существующие галактики входят в систему самого высокого порядка — Метагалактику. Размеры Метагалактики очень велики: радиус космологического горизонта составляет 15—20 млрд свето­вых лет.

Понятия «Вселенная» и «Метагалактика» очень близки: они ха­рактеризуют один и тот же объект, но в разных его аспектах. Поня­тие «Вселенная» обозначает весь существующий материальный мир; понятие «Метагалактика» — тот же мир, но с точки зрения его структуры, как упорядоченную систему галактик.

Строение и эволюция Вселенной изучаются космологией. Кос­мология как раздел естествознания находится на стыке науки, ре­лигии и философии. В основе космологических моделей Вселенной лежат определенные мировоззренческие предпосылки, а сами моде­ли имеют большое мировоззренческое значение.

□ Современные космологические модели вселенной

Как указывалось в предыдущей главе, в классической науке су­ществовала так называемая теория стационарного состояния Вселен­ной, согласно которой Вселенная всегда была почти такой же, как и сейчас. Наука XIX в. рассматривала атомы как вечные простейшие элементы материи. Источник энергии звезд был неизвестен, поэто­му нельзя было судить о времени их жизни. Когда они погаснут, Вселенная станет темной, но по-прежнему будет стационарной. Хо­лодные звезды продолжали бы хаотическое и вечное блуждание в пространстве, а планеты — свой неизменный бег по орбитам. Ас­трономия была статичной: изучались движения планет и комет, описывались звезды, создавались их классификации, что было, ко­нечно, очень важно. Но вопрос об эволюции Вселенной не ставился.

Классическая ньютоновская космология явно или неявно при­нимала следующие постулаты¹:

• Вселенная — это все существующее, «мир в целом»; космоло­гия познает мир таким, каким он существует сам по себе, безотносительно к условиям познания;

¹ Сахаров А.Д. Вакуумные квантовые флуктуации в искривленном пространстве
и теория гравитации// Доклады АН СССР. — Т. 177. — 1967. — №1. — С. 70, 71.

² Шипов Г.И. Указ. соч. С. 268, 269.

¹ Мостепаненко A.M. Методологические и философские проблемы современной физики. - Л.: ЛГУ, 1977. - С. 101.

• пространство и время Вселенной абсолютны, они не зависят
от материальных объектов и процессов;

• пространство и время метрически бесконечны;

• пространство и время однородны и изотропны;

• Вселенная стационарна, не претерпевает эволюции, изменять­
ся могут лишь конкретные космические системы, но не мир в
целом.

В ньютоновской космологии возникали два парадокса, связан­ные с постулатом бесконечности Вселенной.

Первый парадокс получил название гравитационного. Суть его заключается в следующем. Если Вселенная бесконечна и в ней су­ществует бесконечное количество небесных тел, то сила тяготения будет бесконечно большой, и Вселенная должна сколлапсировать, а не существовать вечно.

Второй парадокс называется фотометрическим: если существует бесконечное количество небесных тел, то должна иметь место бес­конечная светимость неба, что не наблюдается.

Эти парадоксы, не разрешимые в рамках ньютоновской космо­логии, разрешает современная космология с учетом представлений об эволюционирующей Вселенной.

Современная релятивистская космология строит модели Все­ленной, отталкиваясь от основного уравнения тяготения, введенно­го А. Эйнштейном в общей теории относительности (ОТО).

Основное уравнение ОТО связывает геометрию пространства (точнее, метрический тензор) с плотностью и распределением мате­рии в пространстве. Впервые в науке Вселенная предстала как фи­зический объект. В теории фигурируют ее параметры: масса, плот­ность, размер, температура.

Уравнение тяготения Эйнштейна имеет не одно, а множество решений, чем и обусловлено наличие многих космологических мо­делей Вселенной. Первая модель была разработана А. Эйнштейном в 1917 г. Он отбросил постулаты ньютоновской космологии об аб­солютности и бесконечности пространства. В соответствии с космо­логической моделью Вселенной А. Эйнштейна мировое пространство однородно и изотропно, материя в среднем распределена в ней рав­номерно, гравитационное притяжение масс компенсируется универ­сальным космологическим отталкиванием. Модель А. Эйнштейна носит стационарный характер, поскольку метрика пространства рассматривается независимой от времени. Время существования Все­ленной бесконечно, т.е. не имеет ни начала, ни конца, а простран­ство безгранично, но конечно.

Вселенная в космологической модели А. Эйнштейна стацио­нарна, бесконечна во времени и безгранична в пространстве.

Эта модель казалась в то время вполне удовлетворительной, по­скольку она согласовывалась со всеми известными фактами. Но но-

вые идеи, выдвинутые А. Эйнштейном, стимулировали дальнейшие исследования, и вскоре подход к проблеме решительно изменился.

В том же 1917 г. голландский астроном В. де Ситтер (1872—1934) предложил другую модель, представляющую собой также решение уравнений тяготения. Это решение имело то свойство, что оно су­ществовало бы даже при наличии «пустой» Вселенной, свободной от материи. Если же в такой Вселенной появлялись массы, то ре­шение переставало быть стационарным: возникало некоторого рода космическое отталкивание между массами, стремящееся удалить их друг от друга. Тенденция к расширению, по В. де Ситтеру, станови­лась заметной лишь на очень больших расстояниях.

В 1922 г. российский математик и геофизик А.А. Фридман (1888— 1925)отбросил постулат классической космологии о стационарности Вселенной и получил решение уравнений А. Эйнштейна, описы­вающее Вселенную с «расширяющимся» пространством.

Решение уравнений А.А. Фридмана допускает три возможности:

1) если средняя плотность вещества и излучения во Вселенной
равна некоторой критической величине, то мировое пространство
оказывается евклидовым и Вселенная неограниченно расширяется
от первоначального точечного состояния;

2) если плотность вещества и излучения меньше критической,
то пространство обладает геометрией Лобачевского и также неогра­
ниченно расширяется;

3) если плотность больше критической, то пространство Все­
ленной оказывается римановым, расширение на некотором этапе
сменяется сжатием, которое продолжается вплоть до первоначаль­
ного точечного состояния.

Поскольку средняя плотность вещества во Вселенной неизвест­на, то сегодня мы не знаем, в каком из этих пространств Вселенной мы живем.

В 1927 г. бельгийский аббат и астроном Ж. Леметр (1894—1966) связал «расширение» пространства с данными астрономических на­блюдений. Леметр ввел понятие начала Вселенной как сингулярно­сти, то есть сверхплотного состояния, и рождения Вселенной в ре­зультате Большого взрыва.

В 1929 г. американский астроном Э. Хаббл (1889—1953) обнару­жил, что в спектрах излучения далеких галактик спектральные ли­нии смещены к красному концу. Если это смещение понимать как результат эффекта Допплера, то это означает, что галактики «удаля­ются» от нас со скоростью, линейно зависящей от расстояния между ними. На основании красного смещения спектра излучения дальних галактик ученые пришли к выводу о расширении Вселенной. Этот грандиозный космический эффект получает объяснение в рамках теории А.А. Фридмана, фактически предсказавшей его.

Расширение Вселенной долгое время считалось научно установ­ленным фактом, однако однозначно решить вопрос в пользу той или иной модели в настоящее время не представляется возможным.

□ Проблема происхождения и эволюции вселенной

Как бы ни решался вопрос о многообразии космологических мо­делей, очевидно, что наша Вселенная эволюционирует. Согласно теоретическим расчетам Ж. Леметра, радиус Вселенной в первона­чальном состоянии был равен 10~~¹² см, что близко по размерам к радиусу электрона, а ее плотность составляла 10⁹⁶ г/см³. В сингуляр­ном состоянии Вселенная представляла собой микрообъект ничтож­но малых размеров.

От первоначального сингулярного состояния Вселенная пере­шла к расширению в результате Большого взрыва. Начиная с конца 1940-х гг. все большее внимание в космологии привлекает физика процессов на разных этапах космологического расширения. Ученик А.А. Фридмана, американский физик Г.А. Гамов (1904—1968) разра­ботал модель горячей Вселенной, рассмотрев ядерные реакции, протекавшие в самом начале расширения Вселенной, и назвал ее «космологией Большого взрыва».

Ретроспективные расчеты определяют возраст Вселенной в 13— 15 млрд лет. Г.А. Гамов предположил, что температура вещества была велика и падала по мере расширения Вселенной. Его расчеты пока­зали, что Вселенная в своей эволюции проходит определенные эта­пы, в ходе которых происходит образование химических элементов и структур. В современной космологии для наглядности начальную ста­дию эволюции Вселенной делят на эры¹:

1) эра адронов — тяжелых частиц, вступающих в сильные взаи­
модействия: продолжительность — 0,0001 с, температура — 10¹² К, плотность — 10¹⁴ г/см³. В конце эры происходит аннигиляция час­тиц и античастиц, но остается некоторое количество протонов, ги­перонов и мезонов;

2) эра пептонов — легких частиц, вступающих в электромагнитное взаимодействие: продолжительность — 10 с, температура — 10^ю К, плотность — 10⁴ г/см³; основную роль играют легкие частицы, при­нимающие участие в реакциях между протонами и нейтронами;

3) фотонная эра: продолжительность — 1 млн лет; основная доля массы — энергии Вселенной — приходится на фотоны; к концу эры температура падает с 10¹⁰ до 3000 К, плотность — от 10⁴ до Ю"²¹ г/см³; главную роль играет излучение, которое в конце эры отделяется от вещества;

4) звездная эра наступает через 1 млн лет после зарождения Все­
ленной; начинается процесс образования протозвезд и протогалактик.

¹ Дубнищева Т.Я. Указ. соч. С. 802, 803.

Затем разворачивается грандиозная картина образования струк­туры Метагалактики.

В современной космологии наряду с гипотезой Большого взры­ва обосновывается и так называемая инфляционная модель Вселен­ной, в рамках которой рассматривается идея творения Вселенной. Эта идея имеет очень сложное обоснование и связана с квантовой космологией. В данной модели описывается эволюция Вселенной начиная с момента 10~⁴⁵ с после начала расширения.

В соответствии с инфляционной гипотезой космическая эволю­ция в ранней Вселенной проходит ряд этапов.

1. Начало Вселенной определяется физиками-теоретиками как со­
стояние квантовой супергравитации с радиусом Вселенной в 10~⁵⁰ см (для сравнения: размер атома — 10~⁸ см, а размер атомного ядра — 10~¹³ см). Основные события в ранней Вселенной разыгрывались за ничтожно малый промежуток времени от 10~⁴⁵ с до 10~³⁰ с.

2. Стадия инфляции. В результате квантового скачка Вселенная
перешла в состояние возбужденного вакуума и в отсутствие в ней
вещества и излучения интенсивно расширялась по экспоненциаль­
ному закону. В этот период создавалось само пространство и время
Вселенной. За период инфляционной стадии продолжительностью
10~³⁴ с Вселенная раздулась от невообразимо малых квантовых раз­
меров (10~³³ см) до невообразимо больших (10¹⁰⁰° ⁰⁰° см), что на мно­го порядков превосходит размер наблюдаемой Вселенной (10²⁸ см). На протяжении всего первоначального периода во Вселенной не было ни вещества, ни излучения.

3. Переход от инфляционной стадии к фотонной. Состояние лож­
ного вакуума распалось, высвободившаяся энергия пошла на рож­
дение тяжелых частиц и античастиц, которые, проаннигилировав,
дали мощную вспышку излучения (света), осветившего космос.

4. Этап отделения вещества от излучения. Оставшееся после ан­
нигиляции вещество стало прозрачным для излучения, контакт ме­
жду веществом и излучением пропал. Отделившееся от вещества
излучение и составляет современный реликтовый фон, теоретиче­
ски предсказанный Г.А. Гамовым и экспериментально обнаружен­
ный в 1965 г.

В дальнейшем развитие Вселенной шло в направлении от мак­симально простого однородного состояния к созданию все более сложных структур — атомов (первоначально атомов водорода), га­лактик, звезд, планет, синтезу тяжелых элементов в недрах звезд, в том числе и необходимых для создания жизни, возникновению жизни и, как венца творения, человека.

Различия между инфляционной моделью и моделью Большого взрыва касаются только первоначального этапа, имевшего продол­жительность порядка 10~³⁰ с, далее между этими моделями прин­ципиальных расхождений в понимании этапов космической эволю-

ции нет. Различия в объяснении механизмов космической эволю­ции обусловлены расхождением мировоззренческих установок. Уже с момента появления идеи расширяющейся и эволюционирующей Вселенной вокруг нее началась борьба.

Первой стала проблема начала и конца времени существования Вселенной, признание которой противоречило материалистическим утверждениям о вечности времени и бесконечности пространства, несотворимости и неуничтожимое™ материи.

Каковы же естественно-научные обоснования начала и конца времени существования Вселенной?

Таким обоснованием является доказанная в 1965 г. американ­скими физиками-теоретиками Р. Пенроузом (р. 1942) и С. Хокжгом (р. 1931) теорема, согласно которой в любой модели Вселенной с расширением обязательно должна присутствовать сингулярность — обрыв линий времени в прошлом, что и можно понимать как начало времени. Это же верно и для ситуации, когда расширение сменится на сжатие — тогда возникнет обрыв линий времени в будущем — конец времени. Причем точка начала сжатия интерпретируется фи­зиком Ф. Типлером как конец времени — Великий Сток, куда сте­каются не только галактики, но и сами «события» всего прошлого Вселенной.

Вторая проблема связана с творением мира из ничего. Материа­листы отвергали возможность творения, поскольку вакуум — это не ничего, а вид материи. Да, это так, вакуум представляет собой осо­бый вид материи. Но дело в том, что у А.А. Фридмана момент на­чала расширения пространства математически выводится не со сверхмалым, а с нулевым объемом. В своей популярной книге «Мир как пространство и время» (1923) он говорит о возможности «со­творения мира из ничего».

В теории физического вакуума Г.И. Шилова высшим уровнем реальности выступает геометрическое пространство — абсолютное Ничто.

Из абсолютного Ничто, пустого геометрического пространства в результате его кручения образуются пространственно-временные вихри правого и левого вращений, переносящие информацию. Эти вихри можно трактовать как торсионное поле, пронизывающее про­странство. Уравнения, описывающие торсионное поле, нелинейны, поэтому торсионные поля могут обладать сложной внутренней структурой, что позволяет им быть носителями значительных объе­мов информации.

Первичные поля кручения (торсионные поля) порождают физи­ческий вакуум, который является носителем всех остальных физи­ческих полей — электромагнитных, гравитационных. В условиях информационно-энергетического возбуждения вакуум порождает вещественные микрочастицы.

Попытку разрешить одну из основных проблем мироздания — возникновение всего из ничего — предприняли в 1980-е гг. амери­канский физик А. Гут и советский физик А.Д. Линде. Энергию Вселенной, которая сохраняется, разделили на гравитационную и негравитационную части, имеющие разные знаки. И тогда полная энергия Вселенной будет равна нулю. Физики считают, что если предсказываемое несохранение барионного числа подтвердится, то тогда ни один из законов сохранения не будет препятствовать рож­дению Вселенной из ничего. Пока же эту модель можно рассчитать лишь теоретически, а вопрос остается открытым.

Самая большая трудность для ученых возникает при объясне­нии причин космической эволюции. Если отбросить частности, то можно выделить две основные концепции, объясняющие эволю­цию Вселенной: 1) концепцию самоорганизации и 2) концепцию направленной эволюции.

Для концепции самоорганизации материальная Вселенная являет­ся единственной реальностью, и никакой другой реальности поми­мо нее не существует. Эволюция Вселенной описывается в терми­нах самоорганизации: идет самопроизвольное упорядочивание сис­тем в направлении становления все более сложных структур. Дина­мичный хаос порождает порядок. Вопрос о цели космической эво­люции в рамках концепции самоорганизации не ставится.

В рамках концепции направленной эволюции развитие Вселенной связывается с реализацией программы, определяемой реальностью более высокого порядка, чем материальный мир. Ее сторонники об­ращают внимание на существование во Вселенной направленного номогенеза (от греч. nomos — закон, genesis — происхождение) — раз­вития от простых систем ко все более сложным и информационно емким, в ходе которого создавались условия для возникновения жизни и человека. В качестве дополнительного аргумента привлека­ется антропный принцип, сформулированный английскими астрофи­зиками М. Риссом и Б. Карром.

Суть антропното принципа заключается в том, что существова­ние той Вселенной, в которой мы живем, зависит от численных значений фундаментальных физических констант — постоянной Планка, постоянной гравитации, констант взаимодействия и т.д.

Численные значения этих постоянных определяют основные особенности Вселенной, размеры атомов, атомных ядер, планет, звезд, плотность вещества и время жизни Вселенной. Если бы эти значения отличались от существующих хотя бы на ничтожно ма­лую величину, то не только жизнь была бы невозможной, но и сама Вселенная как сложная упорядоченная структура была бы невоз­можна. Отсюда делается вывод, что физическая структура Все­ленной запрограммирована и направлена к появлению жизни.

Конечная цель космической эволюции — появление человека во Вселенной¹.

Среди современных физиков-теоретиков имеются сторонники как одной, так и другой концепции.

□ Структура вселенной

Вселенной на самых разных уровнях, от условно элементарных частиц и до гигантских сверхскоплений галактик, присуща структур­ность. Современная структура Вселенной является результатом кос­мической эволюции, в ходе которой из протогалактик образовались галактики, из протозвезд — звезды, из протопланетного облака — планеты.

Метагалактика представляет собой совокупность звездных сис­тем — галактик, а ее структура определяется их распределением в пространстве, заполненном чрезвычайно разреженным межгалакти­ческим газом и пронизываемом межгалактическими лучами.

Согласно современным представлениям, для Метагалактики ха­рактерна ячеистая (сетчатая, пористая) структура. Эти представле­ния основываются на данных астрономических наблюдений, пока­завших, что галактики распределены не равномерно, а сосредоточе­ны вблизи границ ячеек, внутри которых галактик почти нет. Кро­ме того, найдены огромные объемы пространства (порядка миллио­на кубических мегапарсек), в которых галактик пока не обнаруже­но. Пространственной моделью такой структуры может служить кусок пемзы, которая неоднородна в небольших выделенных объе­мах, но однородна в больших объемах. Если брать не отдельные участки Метагалактики, а ее крупномасштабную структуру в целом, то очевидно, что в этой структуре не существует каких-то особых, чем-то выделяющихся мест или направлений и вещество распреде­лено сравнительно равномерно.

Возраст Метагалактики близок к возрасту Вселенной, поскольку образование ее структуры приходится на период, следующий за разъединением вещества и излучения. Как уже упоминалось, по современным данным, возраст Метагалактики оценивается величи­ной порядка 13—15 млрд лет. Ученые считают, что, по-видимому, близок к этому и возраст галактик, которые сформировались на одной из начальных стадий расширения Метагалактики.

Галактика — гигантская система, состоящая из скоплений звезд и туманностей, образующих в пространстве достаточно сложную конфигурацию.

¹ Идлис Г.М. От антропного принципа к разумному первоначалу // Глобальный эволюционизм. — М: Институт философии РАН, 1994. — С. 124—139; Кречет В.Г. Вселенная, антропный принцип и Библия // Взаимосвязь физической и религи­озной картины мира. — С. 168—175.

По форме галактики условно разделяются на три типа: эл­липтические, спиральные и неправильные.

Эллиптические галактики обладают пространственной формой эллипсоида с разной степенью сжатия. Они являются наиболее простыми по структуре: распределение звезд равномерно убывает от центра к периферии.

Спиральные галактики представлены в форме спирали, включая спиральные ветви. Это самый многочисленный вид галактик, к ко­торому относится и наша Галактика — Млечный Путь.

Неправильные галактики не обладают выраженной формой, в них отсутствует центральное ядро.

Некоторые галактики характеризуются исключительно мощным радиоизлучением, превосходящим видимое излучение. Это радиога­лактики.

В строении «правильных» галактик очень упрощенно можно выделить центральное ядро и сферическую периферию, представ­ленную либо в форме огромных спиральных ветвей, либо в форме эллиптического диска, включающих наиболее горячие и яркие звезды и массивные газовые облака.

Ядра галактик проявляют свою активность в разных формах: в непрерывном истечении потоков вещества, выбросах сгустков газа и облаков газа с массой в миллионы солнечных масс, в нетепловом радиоизлучении из околоядерной области.

В ядре галактики сосредоточены самые старые звезды, возраст которых приближается к возрасту галактики. Звезды среднего и мо­лодого возраста расположены в диске галактики. Звезды и туманно­сти в пределах галактики движутся довольно сложным образом: вместе с галактикой они принимают участие в расширении Вселен­ной; кроме того, они участвуют во вращении галактики вокруг оси.

Звезды. На современном этапе эволюции Вселенной вещество в ней находится преимущественно в звездном состоянии. 97% веще­ства в нашей Галактике сосредоточено в звездах — гигантских плазменных образованиях, различающихся величинами, температу­рой и характеристиками движения. У многих других галактик, если не у большинства, «звездная субстанция» составляет более чем 99,9% их массы.

Возраст звезд меняется в достаточно большом диапазоне значе­ний: от 15 млрд лет, соответствующих возрасту Вселенной, до сотен тысяч — самых молодых. Есть звезды, которые образуются в на­стоящее время и находятся в протозвездной стадии, т.е. они еще не стали настоящими звездами.

Огромное значение имеет исследование взаимосвязи между звездами и межзвездной средой, включая проблему непрерывного образования звезд из конденсирующейся диффузной (рассеянной) материи.

Рождение звезд происходит в газово-пылевых туманностях под действием гравитационных, магнитных и других сил, благодаря ко­торым идет формирование неустойчивых однородностей и диффуз­ная материя распадается на ряд сгущений. Если такие сгущения сохраняются достаточно долго, то с течением времени они превра­щаются в звезды. Важно отметить, что происходит процесс рождения не отдельной изолированной звезды, а звездных ассоциаций. Образо­вавшиеся газовые тела притягиваются друг к другу, но не обязатель­но объединяются в одно громадное тело. Как правило, они начинают вращаться относительно друг друга, и центробежная сила этого дви­жения противодействует силе притяжения, ведущей к дальнейшей концентрации. Звезды эволюционируют от протозвезд — гигантских газовых шаров, слабо светящихся и с низкой температурой, к звез­дам — плотным плазменным телам с температурой внутри в мил­лионы градусов. Затем начинается процесс ядерных превращений, описываемый в ядерной физике. Основная эволюция вещества во Вселенной происходила и происходит в недрах звезд. Именно там находится тот «плавильный тигель», который обусловил химиче­скую эволюцию вещества Вселенной.

В недрах звезд при температуре порядка 10⁶ °С и очень высокой плотности атомы находятся в ионизированном состоянии: электро­ны почти полностью или абсолютно все отделены от своих атомов. Оставшиеся ядра вступают во взаимодействие друг с другом, благо­даря чему водород, имеющийся в изобилии в большинстве звезд, превращается при участии углерода в гелий. Эти и подобные ядер­ные превращения являются источником колоссального количества энергии, уносимой излучением звезд.

Огромная энергия, излучаемая звездами, образуется в результате ядерных процессов, происходящих внутри них. Те же силы, кото­рые высвобождаются при взрыве водородной бомбы, образуют внутри звезды энергию, позволяющую ей излучать свет и тепло в течение миллионов и миллиардов лет за счет превращения водорода в более тяжелые элементы, и прежде всего в гелий. В итоге на за­вершающем этапе эволюции звёзды превращаются в инертные («мертвые») звезды.

Звезды не существуют изолированно, а образуют системы. Про­стейшие звездные системы, или кратные системы, состоят из двух, трех, четырех, пяти и более звезд, обращающихся вокруг общего центра тяжести. Компоненты некоторых кратных систем окружены общей оболочкой диффузной материи, источником которой, по-видимому, являются сами звезды, выбрасывающие ее в пространст­во в виде мощного потока газа.

Звезды объединены также в еще бблыпие группы — звездные скопления, которые могут иметь «рассеянную» или «шаровую» структуру. Рассеянные звездные скопления насчитывают несколько

сотен отдельных звезд, шаровые скопления — многие сотни тысяч. Ассоциации, или скопления звезд, также не являются неизменными и вечно существующими. Через определенное количество времени, исчисляемое миллионами лет, они рассеиваются силами галактиче­ского вращения.

Солнечная система представляет собой группу небесных тел, весьма различных по размерам и физическому строению. В эту группу входят: Солнце, девять больших планет, десятки спутников планет, тысячи малых планет (астероидов), сотни комет, бесчис­ленное множество метеоритных тел, движущихся как роями, так и в виде отдельных частиц. К 1979 г. было известно 34 спутника и 2000 астероидов. В настоящее время Международным астрономическим союзом принято решение относить к планетам четыре планеты из земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) и четыре плане­ты-гиганта (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), а все остальные по­добные небесные тела, в том числе и Плутон, считать «карликовы­ми планетами». Все тела Солнечной системы объединены в единое целое благодаря силе притяжения центрального тела — Солнца. Солнечная система является упорядоченной системой, имеющей свои закономерности строения.